作为一种基于人体介质的新型信息交互技术,人体通信技术在穿戴式生物医学检测、人-机交互、智能家居、云计算等领域具有广泛的应用前景。本论文主要开展了基于人体通信的非接触信息交互技术研究,包括:人体天线系统的理论分析、有限元建模、有限元仿真和物理实验验证等,为实现基于人体通信的非接触信息交互奠定基础。本论文所完成的主要工作包括:(1)人体天线效应的理论分析。将人体等效为圆柱体单极子天线。利用天线理论建立了时谐垂直极化平面电磁波辐射条件下的人体轴向感应电流模型;通过人体天线系统的电路等效与分析,确定了此类系统的辐射效率和反射系数等。最终,为人体天线效应的定量分析奠定了理论基础。(2)建立了人体天线系统的有限元模型。建立了具有多层组织介质的完整人体几何模型,基于Cole-Cole公式确定了人体组织(皮肤、脂肪、肌肉和骨骼)和器官(心脏和脑灰质)的介电特性参数;提出了一种可穿戴T形人体通信电极,建立了该电极和人体寄生阻抗的有限元模型。最终,形成了完整的人体天线系统有限元模型,为实现基于人体通信的非接触信息交互仿真奠定了研究基础。(3)基于HFSS(High Frequency Structure Simulator)电磁仿真软件实现了人体天线系统的有限元仿真。完成了人体天线系统的回波损耗、输入阻抗、方向图、电流密度等电参数的有限元仿真,获得相关结论;通过仿真研究明确了人体天线系统电参数与寄生阻抗Z_D、可穿戴T形电极参数之间的影响关系。最终,为基于人体通信的非接触信息交互系统设计提供了依据。(4)完成了基于人体通信的非接触信息交互物理实验验证。依据国际非电离辐射保护委员会相关标准,分析了基于人体通信的非接触信息交互的安全性;通过物理实验验证了人体天线系统寄生阻抗和可穿戴T形电极参数相关的有限元仿真结果;实现了基于人体天线效应的单频信号传输。最终。为实验基于人体通信的非接触信息交互奠定实验基础。